六氟化硫

SF₆氣體已有百年曆史，它是法國兩位化學家Moissan和Lebeau於1900年合成的人造惰性氣體，1940年前後，美國軍方將其用於曼哈頓計劃（核軍事）。

SF₆是強電負性氣體，它的分子極易吸附自由電子而形成質量大的負離子，削弱氣體中碰撞電離過程，因此其電氣絕緣強度很高，在均勻電場中約為空氣絕緣強度的2.5倍。SF₆氣體在t≈2000K時出現熱分解高峯，因此在交流電弧電流過零時，SF₆對弧道的冷卻作用比空氣強得多，其滅弧能力約為空氣的100倍。由於SF₆氣體具有優良的滅弧性能和絕緣性能以及良好的化學穩定性，它從20世紀50年代末開始被用作高壓斷路器的滅弧介質。在超高壓和特高壓斷路器中，SF₆作為滅弧介質，已取代油，並已大量取代了壓縮空氣。

從60年代中期起，SF₆被廣泛用作高壓電氣設備的絕緣介質。SF₆氣體絕緣的全封閉開關設備比常規的敞開式高壓配電裝置佔地面積小得多，且其運行不受外界氣象和環境條件的影響，因此不僅廣泛用於超高壓和特高壓電力系統，而且已開始用於配電網絡（SF₆氣體絕緣的開關櫃和環網供電單元）。SF₆氣體絕緣的管道輸電線的優點是介質損耗小、傳輸容量大，且可用於高落差場合，因此常用於水電站出線，取代常規的充油電纜。SF₆氣體絕緣的變壓器具有防火防爆的優點，這種配電變壓器特別適用於人口稠密的地區和高層建築的供電。SF₆氣體絕緣的超高壓變壓器已研製成功，全氣體絕緣變電所將是變電技術發展的一個方向。 ^[1] 

密度：6.0886kg/m³

熔點：-50.8℃

沸點：-63.8℃（昇華）

臨界温度：45.6℃ ^[4] 

臨界壓力：3.76MPa ^[4] 

飽和蒸氣壓：2450kPa（25℃） ^[4] 

外觀：無色無味氣體

溶解性：微溶於水，溶於乙醇、乙醚

300℃以下乾燥環境中與銅、銀、鐵、鋁不反應。500℃以下對石英不起作用。250℃時與金屬鈉反應，-64℃時在液氨中反應。與硫化氫混合加熱則分解。200℃時，在特定的金屬如鋼及硅鋼存在時，能促使其緩慢分解。

因為六氟化硫的密度差不多為空氣的五倍，所以吸入六氟化硫的人在説話時，發出的機械波的波長會變長，説話聽起來更像男性，而氦氣正好相反，吸入後波長變短，説話聽起來更像女性。 ^[1] 

1、急性毒性：兔子靜脈注射LD₅₀：5790mg/kg。

2、六氟化硫是一種窒息劑，在高濃度下會呼吸困難、喘息、皮膚和黏膜變藍、全身痙攣。 吸入80%六氟化硫+20%的氧氣的混合氣體幾分鐘後，人體會出現四肢麻木，甚至窒息死亡 。我國規定，操作間空氣中六氟化硫氣體的允許濃度不大於6g/m³或空氣中氧含量應大於18%；短期接觸，空氣中六氟化硫氣體的允許濃度不大於7.5g/m³。六氟化硫在藥理上是惰性氣體，低毒但對人體有窒息作用。在生活或使用過程中會分解一些痕量的有毒硫的低氟化合物和氟氧化合物。 ^[2] 

1、新一代超高壓絕緣介質材料。作為良好的氣體絕緣體，被廣泛用於電子、電氣設備的氣體絕緣。電子級高純六氟化硫是一種理想的電子蝕刻劑，廣泛應用於微電子技術領域，用作電腦芯片、液晶屏等大型集成電路製造中的等離子刻蝕及清洗劑。在光纖製備中用作生產摻氟玻璃的氟源，在製造低損耗優質單模光纖中用作隔離層的摻雜劑。還可用作氮準分子激光器的摻加氣體。在氣象、環境檢測及其他部門用作示蹤劑、標準氣或配製標準混合氣。在高壓開關中用作滅弧和大容量變壓器絕緣材料。也可用於粒子加速器及避雷器中。利用其化學穩定性好和對設備不腐蝕等特點，在冷凍工業上可用作冷凍劑（操作温度－45~0℃之間）。由於對α粒子有高度的停止能力，還用於放射化學。此外還作為一種反吸附劑從礦井煤塵中置換氧。

2、可用於有色金屬的冶煉和鑄造工藝，也可用於鋁及其合金熔融物的脱氣和純化。在微電子業中，可用六氟化硫蝕刻硅表面並去除半導體材料上的有機或無機膜狀物，並可在光導纖維的製造過程中，作為單膜光纖隔離層摻雜劑。加有六氟化硫的電流遮斷器額定電壓高，且不易燃燒，另外，六氟化硫還用於各種加速器、超高壓蓄電器、同軸電纜和微波傳輸的絕緣介質。六氟化硫是應用較為廣泛的測定大氣污染的示蹤劑，示蹤距離可達100km。六氟化硫化學穩定性好，對設備不腐蝕，在冷凍工業中可作為冷凍劑（操作温度在-45～0℃之間），作製冷劑替代氟利昂，對臭氧層完全沒有破壞作用，符合環保和使用性能的要求，是一種很有發展潛力的製冷劑。用作電氣絕緣介質和滅弧劑，測定大氣污染程度的示蹤劑。

3、主要用於高壓開關中滅弧，在大容量變壓器和高壓電纜中作為絕緣材料使用。可在核粒子加速器及避雷器X射線設備中作為氣體的絕緣材料，利用SF₆化學穩定性好，對設備不腐蝕，在冷凍工業中可作為冷凍劑（操作温度在－45～0℃之間），SF₆對α-粒子有高度的停止能力，故在放射化學中也有應用；也可作為一種反吸附劑從礦井煤塵中置換氧。

4、用作電子設備和雷達波導的氣體絕緣體。 ^[2] 

純淨的SF₆氣體雖然無毒，但在工作場所要防止SF₆氣體的濃度上升到缺氧的水平。SF₆氣體的密度大約是空氣的五倍、SF₆氣體如有泄漏必將沉積於低窪處，如電纜溝中。濃度過大會出現使人窒息的危險，設計户內通風裝置時要考慮到這一情況。

在電弧作用下SF₆的分解物如SF₄，S₂F₂，SF₂，SOF₂，SO₂F₂，SOF₄和HF等，它們都有強烈的腐蝕性和毒性。因此在電力系統GIS等應用SF₆的工作場所，要加裝SF₆氣體泄漏監測設備，SF₆氣體監測的主要方法有一下四種：

（1）電化學技術

電化學技術的原理是被檢測氣體接觸到200°C左右高温的催化劑表面，並與之發生相應的化學反應，從而產生電信號的改變，以此來發現被檢測氣體。電化學技術其成本低、壽命長、結構簡單，可以連續工作的特點。

（2）高壓擊穿技術

電擊穿技術是從SF₆在電力上的典型應用——作為絕緣氣體應用在GIS開關櫃中演變而來的。其工作原理是根據SF₆氣體絕緣的特性，從置於被檢測空氣中的高壓電極間電壓的變化來判斷空氣中是否含有SF₆氣體。因其結構相對簡單，成本低，檢測精度相對高的特點。

（3）紅外光譜技術（IAC510）

紅外光譜吸收技術（又稱激光技術）的原理是SF₆作為温室氣體，對特定波段的紅外光有很強烈的吸收特性。紅外光譜技術的特點是成本高，結構複雜，靈敏度高，不受環境的影響和干擾，對環境的温度和濕度的變化所帶來的檢測誤差很小，由於其是採用主動抽取測試點氣體的原理，帶來的效果是發現泄漏早，反應迅速。同時系統結構對工程實施中的佈線也帶來了很大的方便。

（4）電子捕獲ECD原理

電子捕獲檢測器（electron capture detector），簡稱ECD。 電子捕獲檢測器也是一種離子化檢測器，它是一個有選擇性的高靈敏度的檢測器，它只對具有電負性的物質，如含鹵素、硫、磷、氮的物質有信號，物質的電負性越強，也就是電子吸收係數越大，檢測器的靈敏度越高，而對電中性（無電負性）的物質，如烷烴等則無信號。

危險特性：若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。

有害燃燒產物：氧化硫、氟化氫。

滅火方法：該品不燃。切斷氣源。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。

迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並進行隔離，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業工作服。儘可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。如有可能，即時使用。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗後再用。

操作注意事項：密閉操作，局部排風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩）。遠離易燃、可燃物。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑接觸。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應急處理設備。

儲存注意事項：儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫温不宜超過30℃。應與易（可）燃物、氧化劑分開存放，切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備。

包裝方法：鋼質氣瓶

運輸注意事項：鐵路運輸時需經生物試驗證明合格，根據合格證託運。採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，並應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，並用三角木墊卡牢，防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物、氧化劑等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。鐵路運輸時要禁止溜放。

S38：In case of insufficient ventilation, wear suitable respiratory equipment.

通風不良時，佩帶適當的呼吸器。

R37：Irritating to respiratory system.

刺激呼吸系統。